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[IEEE 2018年第20届国际多媒体信号处理研讨会(MMSP) - 温哥华，不列颠哥伦比亚省(2018.8.29-2018.8.31)] 2018年IEEE第20届国际多媒体信号处理研讨会(MMSP) - 一种基于时频谱图分析的光体积描记成像自适应带通滤波器
摘要： 近年来，通过摄像头进行远程生命体征测量的光容积描记成像技术（PPGI）备受关注。这种非接触式测量原理使其适用于新生儿监护等多种健康监测场景。此外，在多媒体领域也展现出有趣的应用前景，例如测量对多媒体内容的反应，或基于心率的实时性检测用于多媒体安全。PPGI算法导出的信号通常称为血容量脉冲信号（BVP），该信号对应于皮肤表层血容量变化的光学信号。现有方法多通过频谱峰值检测从BVP信号估算心率，而我们聚焦于时域逐搏峰值检测的心率计算方法。本文提出一种基于滑动时间窗BVP信号时频谱分析的自适应带通滤波方法，主要目标是进一步提升时域逐搏峰值检测的准确性。该方法通过分析BVP信号随时间变化的主要频率成分，构建具有自适应截止频率的带通滤波器以滤除噪声干扰——相较于当前前沿方案通常采用心率生理可能范围内的固定截止频率，本方法的创新点在于通过简单有效的方案降低PPGI信号中噪声干扰的影响，从而改善心率估算的峰值检测效果。我们将自适应带通滤波技术应用于PPGI四大基础算法（ICA、色度法、POS和2SR），并与现有前沿峰值检测方法进行对比验证。评估采用包含26名受试者在四种不同场景（每场景持续两分钟）的视频数据库。
关键词： 光体积描记成像、时频分析、信号处理、用户反应、峰值检测、远程心率估算、自适应带通滤波
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE国际医学测量与应用研讨会(MeMeA) - 意大利罗马(2018.6.11-2018.6.13)] 2018年IEEE国际医学测量与应用研讨会(MeMeA) - 足底光电容积描记成像的可行性研究
摘要： 在光体积描记成像技术中，通过相机记录的细微皮肤颜色变化来提取血容量脉搏信号。现有研究大多将相机对准面部或手掌部位。最新研究表明，对皮肤施加接触压力（例如通过玻璃板接触）可增强信号强度。但该方法不适用于面部检测，且存在无法触及手部的应用场景。本文通过将足底置于玻璃板上并施加可控光照，开展足底光体积描记成像研究以解决该问题。我们重点探究：(1)该装置能否获取信噪比达标的信号；(2)足部能否替代更常用的手部检测；同时分析(3)采用精选像素子集替代全像素是否提升信噪比。我们公开了N=21名健康受试者的实验数据，分别对足底和手掌进行光体积描记成像，并以商用手指血氧仪作为基准参照。当前光体积描记成像研究缺乏公认的信噪比评估标准，因此我们采用五种指标（其中三种源自文献），并通过实验数据比较这些指标的一致性。结果表明：(1)本装置能获取信噪比合格的信号；(2)使用足部视频全像素时性能略逊于手部；但(3)采用像素子集可使足部信号质量达到手部水平。这些发现为开发适用于多种医疗场景的足底光体积描记成像系统奠定了基础。
关键词： 光体积描记成像、血容量脉冲、信噪比、医学应用、像素子集
更新于2025-09-09 09:28:46